鋼筋混凝土樓板保護(hù)層的施工控制研究

李萌

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545616）

0 引言

近些年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑業(yè)的城市化建設(shè)腳步逐漸加快，同時(shí)也面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，工程質(zhì)量問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，其中鋼筋混凝土樓板對(duì)整體工程施工質(zhì)量和安全有著重要的影響，但是在樓板施工過程中，樓板的鋼筋混凝土保護(hù)層控制具有一定的難度，尤其是頂部鋼筋保護(hù)層，它的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)樓板的質(zhì)量有著重要的影響[1]。在實(shí)際的施工過程中，由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員技術(shù)水平和能力參差不齊，在施工結(jié)束后，檢查監(jiān)測(cè)手段不高、標(biāo)準(zhǔn)不全面，使得建筑物后期的使用現(xiàn)狀和受力性能不好，這就要求施工企業(yè)采取有效的措施，統(tǒng)一提高樓板的施工標(biāo)準(zhǔn)，確保樓板的施工質(zhì)量。

1 樓板保護(hù)層的重要性

建筑的大部分活荷載均由樓蓋承擔(dān)，樓蓋是典型的受彎構(gòu)件，其作為建筑物受力的第一主體，那么鋼筋與混凝土到底是如何工作的呢？?jī)烧哂胁煌牧W(xué)性能，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度，兩者發(fā)揮了各自的受力性能，有良好的黏結(jié)力，又能很好地協(xié)調(diào)工作，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的外部荷載。從受力角度進(jìn)行分析，受力鋼筋距受壓區(qū)越遠(yuǎn)，所承受的彎矩就越大，鋼筋的拉應(yīng)力也就越大。在鋼筋混凝土樓板中，板底部的受力鋼筋緊貼混凝土下表面；支座處板頂部的受力鋼筋緊貼混凝土上表面；鋼筋若擺放不當(dāng)，則可能發(fā)生安全事故，同時(shí)由于混凝土抗拉性能較差，抗拉強(qiáng)度較低，受力過程中容易產(chǎn)生拉裂縫，因此鋼筋保護(hù)層厚度的控制尤為重要。

1.1 保護(hù)層對(duì)鋼筋的保護(hù)作用

保護(hù)層對(duì)鋼筋起著保護(hù)鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多，在一般使用條件下，主要是空氣中CO2的侵蝕使鋼筋氧化生銹。而混凝土裂縫、結(jié)構(gòu)不密實(shí)、鋼筋保護(hù)層偏小，以及混凝土碳化和鋼筋的電化學(xué)反應(yīng)等都會(huì)加速鋼筋的侵蝕。而鋼筋氧化銹蝕還會(huì)導(dǎo)致體積膨脹，引起混凝土保護(hù)層開裂造成惡性循環(huán)，大大縮短建筑物的使用壽命。因此，保證混凝土保護(hù)層厚度在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，在一定程度上保護(hù)了鋼筋不被銹蝕，延緩混凝土碳化深度到達(dá)鋼筋表面的時(shí)間，確保建筑結(jié)構(gòu)的使用年限，提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性[2]。

1.2 保護(hù)層對(duì)鋼筋的防火作用

保護(hù)層對(duì)鋼筋起到了一定的防火作用。當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，環(huán)境溫度急劇升高，鋼筋和混凝土兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同，鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土?xí)r，混凝土與鋼筋之間的握裹力會(huì)被破壞。另外，當(dāng)鋼筋溫度上升到500℃時(shí)，鋼筋屈服強(qiáng)度大幅度降低，失去與混凝土共同工作的條件，結(jié)構(gòu)很快被破壞。但是，由于混凝土是不良導(dǎo)熱體，混凝土保護(hù)層使得鋼筋不會(huì)立即受到高溫影響，從而延緩結(jié)構(gòu)喪失承載能力的時(shí)間，為消防救援贏得時(shí)間。

2 混凝土樓板保護(hù)層出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的原因

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土保護(hù)層合格率普遍偏低。為了保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，需加強(qiáng)混凝土保護(hù)層厚度的控制，特別是樓板保護(hù)層厚度。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑后，保護(hù)層厚度是否達(dá)標(biāo)存在一定的隱蔽性，很容易被忽視。分析樓板鋼筋混凝土保護(hù)層質(zhì)量缺陷，主要存在以下原因。

2.1 樓板保護(hù)層厚度太小或太大

當(dāng)前，部分施工企業(yè)在鋼筋混凝土保護(hù)層施工期間，很容易出現(xiàn)保護(hù)層厚度方面的質(zhì)量缺陷問題，主要是混凝土施工時(shí)標(biāo)高控制不嚴(yán)，混凝土樓板厚度不夠或超厚，造成鋼筋保護(hù)層厚度偏差。保護(hù)層厚度太小，混凝土和受力縱筋的作用會(huì)受到不利影響，黏結(jié)力降低，承載力不足；受環(huán)境影響下，在持續(xù)荷載作用下，使得鋼筋外層混凝土可能發(fā)生開裂或者脫落，同時(shí)混凝土對(duì)鋼筋失去保護(hù)作用，導(dǎo)致鋼筋被銹蝕，樓板承載力降低，從而引起結(jié)構(gòu)的安全事故。另外，保護(hù)層厚度太大，不僅會(huì)造成材料浪費(fèi)，還會(huì)由于保護(hù)層的厚度增加而使得鋼筋不能充分發(fā)揮拉應(yīng)力，整體結(jié)構(gòu)的承載性能下降，與此同時(shí)，保護(hù)層厚度太大容易出現(xiàn)溫度或收縮裂縫，隨著裂縫的發(fā)展或時(shí)間的推移，結(jié)構(gòu)的質(zhì)量受到影響，壽命也會(huì)有所縮短，使用的安全性能降低[3]。

2.2 材料原因引起的樓板保護(hù)層質(zhì)量問題

在實(shí)際的施工過程中，樓板混凝土保護(hù)層厚度主要通過墊塊支撐鋼筋來達(dá)到。雖然墊塊的數(shù)量充足，但是墊塊與墊塊的間距控制不合理，容易造成支撐效果達(dá)不到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)和要求，過于稀疏的墊塊發(fā)揮不了足夠的支撐作用。另外，墊塊的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制存在漏洞，進(jìn)貨渠道和檢驗(yàn)工作存在不合理的現(xiàn)象，也使得許多墊塊的質(zhì)量和強(qiáng)度不滿足要求。特別是樓板頂部鋼筋，需要“幾”字型的馬凳筋進(jìn)行支撐，但是“幾”字型馬凳筋制作尺寸不準(zhǔn)、制作形狀或高度不符合質(zhì)量要求，也將影響支撐效果進(jìn)而不能保證樓板保護(hù)層厚度。

2.3 人為原因引起的樓板保護(hù)層質(zhì)量問題

在施工作業(yè)前，存在鋼筋工程技術(shù)交底不清楚或交底不到位，導(dǎo)致部分施工人員對(duì)鋼筋綁扎質(zhì)量控制要點(diǎn)尚未清楚，從而對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度控制不到位。在鋼筋綁扎施工過程中，部分現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員不夠認(rèn)真細(xì)致，施工經(jīng)驗(yàn)不足或者質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，存在施工操作失誤、鋼筋下料安裝綁扎位置偏差過大，質(zhì)監(jiān)人員指出問題后部分區(qū)域未及時(shí)整改等問題。在鋼筋工程施工完成后，混凝土澆筑之前，設(shè)備管線施工作業(yè)人員或者混凝土工，由于作業(yè)需要無法避免對(duì)鋼筋骨架特別是樓板頂部縱筋的踩踏，使得綁扎成型的骨架遭到破壞，導(dǎo)致鋼筋變形或者移位，從而影響了樓板保護(hù)層厚度。

2.4 管理原因引起的樓板保護(hù)層質(zhì)量問題

在鋼筋工程施工過程中，由于管理措施落實(shí)不到位，存在鋼筋綁扎不牢固和“幾”字型的馬凳筋支撐不穩(wěn)，施工單位對(duì)已經(jīng)綁扎好的鋼筋骨架缺乏必要的保護(hù)措施，施工作業(yè)人員隨意踩踏，造成鋼筋變形或者移位，從而影響了樓板保護(hù)層厚度。另外，墊塊數(shù)量不夠和“幾”字型馬凳筋放置位置不當(dāng)，質(zhì)監(jiān)人員未巡查也未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨后直接澆筑混凝土覆蓋，影響鋼筋混凝土保護(hù)層的質(zhì)量。

2.5 施工原因引起的樓板保護(hù)層質(zhì)量問題

樓板混凝土的施工質(zhì)量對(duì)保護(hù)層的密實(shí)度有直接影響，混凝土振搗不到位、不密實(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)松散，導(dǎo)致鋼筋和混凝土兩種材料不能很好共同工作、黏結(jié)力低等，混凝土表面容易產(chǎn)生蜂窩麻面的質(zhì)量通病，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層發(fā)生開裂剝落等現(xiàn)象，同時(shí)樓板內(nèi)部的鋼筋也受影響，對(duì)整體結(jié)構(gòu)造成破壞性影響。

3 混凝土樓板保護(hù)層質(zhì)量控制措施

3.1 加強(qiáng)施工前期的質(zhì)量控制

3.1.1 加強(qiáng)材料的管控

由于墊塊和馬凳筋的材料質(zhì)量直接影響混凝土保護(hù)層，進(jìn)而影響樓板的施工質(zhì)量，因此加強(qiáng)原材料的質(zhì)量管控顯得尤為重要。首先，原材料采購必須選擇能夠確保材料質(zhì)量的供應(yīng)商，從根源上保證保護(hù)層的材料質(zhì)量。其次，砂漿墊塊和鋼筋支架都是手工完成，成品會(huì)出現(xiàn)高低尺寸不統(tǒng)一的現(xiàn)象，或制作條件簡(jiǎn)陋造成的質(zhì)量問題，因此施工企業(yè)目前常常使用塑料墊塊，從材料選擇上降低人工操作帶來的隱患。

3.1.2 加強(qiáng)人員的培訓(xùn)

施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的操作水平直接影響建筑施工質(zhì)量，為了減少作業(yè)人員的操作失誤，確保作業(yè)人員在施工過程中能夠遵循國家標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按圖施工，注重每個(gè)施工細(xì)節(jié)，加強(qiáng)人員的系統(tǒng)培訓(xùn)就非常有必要。通過系統(tǒng)培訓(xùn)，慢慢杜絕現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員不用標(biāo)準(zhǔn)墊塊，或者為圖省事亂用墊塊或少用墊塊而導(dǎo)致保護(hù)層偏差等問題的出現(xiàn)，使得現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)、強(qiáng)化安全意識(shí)、強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、安全第一的職業(yè)操守，提升現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的技能水平確保建筑工程的施工質(zhì)量[4]。

3.1.3 加強(qiáng)技術(shù)交底工作

在實(shí)際作業(yè)過程中，普遍存在鋼筋工不看施工圖僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作的現(xiàn)象。因此，在現(xiàn)場(chǎng)施工前，必須認(rèn)真做好圖紙會(huì)審，加強(qiáng)技術(shù)交底，特別是施工單位對(duì)施工班組的交底。通過技術(shù)交底，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員了解每個(gè)區(qū)域每個(gè)構(gòu)件保護(hù)層厚度的要求，全面掌握保護(hù)層施工過程中墊塊強(qiáng)度和厚度控制的技能，了解保護(hù)層施工期間的要點(diǎn)和原則，確保遵守國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。在《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，對(duì)每類構(gòu)件最小保護(hù)層厚度做出了詳細(xì)要求，一般鋼筋保護(hù)層厚度不是固定的數(shù)值，在不同的環(huán)境類別，不同的受力構(gòu)件，不同的施工區(qū)域，可能有不同的鋼筋保護(hù)層厚度要求。樓板保護(hù)層厚度一般控制在15～25mm，只有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員規(guī)范化技術(shù)交底，才能保質(zhì)保量的完成施工任務(wù)。

3.2 加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制

3.2.1 模板制作安裝的質(zhì)量控制

模板制作尺寸的偏差會(huì)導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度過大或過小，因此要重視模板工程的制作與安裝。模板制作要求規(guī)范，安裝位置要求準(zhǔn)確，同時(shí)平整度、強(qiáng)度及剛度要符合規(guī)范要求，避免發(fā)生模板尺寸偏差和模板變形，從而避免構(gòu)件局部保護(hù)層厚度不同的現(xiàn)象。在模板安裝期間，要安排專業(yè)人員進(jìn)行排查和分析，一旦發(fā)現(xiàn)模板尺寸不對(duì)，固定不合理，固定不牢固，馬上及時(shí)處理，杜絕混凝土澆筑期間發(fā)生漏漿、漲模、跑模等問題。

3.2.2 鋼筋綁扎安裝的質(zhì)量控制

樓板鋼筋綁扎安裝是否正確，直接影響到鋼筋保護(hù)層厚度。樓板鋼筋的位置，X 向和Y 向受力鋼筋的上下關(guān)系，必須嚴(yán)格按照施工圖紙擺放并綁扎牢固，避免出現(xiàn)鋼筋保護(hù)層偏差。對(duì)部分復(fù)雜的梁板結(jié)構(gòu)，陰陽角以及縱橫交錯(cuò)的梁柱交接點(diǎn)，樓板兩個(gè)方向受力鋼筋相交時(shí)，結(jié)合受力特點(diǎn)考慮鋼筋上下位置關(guān)系，安裝時(shí)注意區(qū)分施工順序，保證鋼筋的綁扎質(zhì)量，避免出現(xiàn)鋼筋擠占保護(hù)層的情況。

鋼筋完成綁扎并驗(yàn)收合格后，放置墊塊或馬凳筋來保證混凝土保護(hù)層厚度。首先，對(duì)于板底需要放置一定數(shù)量的墊塊，才能有效地支護(hù)板底鋼筋，保證板底鋼筋的保護(hù)層厚度。在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)，一般采用高分子塑料墊塊，其工作性能較好，與鋼筋混凝土有較好的兼容性，通過卡口與鋼筋連接，使用卡、套等方式進(jìn)行固定，穩(wěn)定性較強(qiáng)，不會(huì)出現(xiàn)移位或者脫落現(xiàn)象，使用方便，工作效率高。為保證樓板底部鋼筋放置牢固，板底保護(hù)層厚度控制得當(dāng)，那么墊塊的數(shù)量、墊塊之間的間距，必須嚴(yán)格按照施工方案要求進(jìn)行放置。其次，對(duì)于樓板頂部鋼筋，需要放置“幾”字型馬凳筋進(jìn)行有效的支撐。關(guān)于馬凳筋綁扎不牢的情況，可以采用加密馬凳支撐技術(shù)，在一定情況下，增加馬凳筋的數(shù)量，減小馬凳筋之間的間距，保證對(duì)樓板頂部鋼筋的支撐效果。另外，也可以引入一種現(xiàn)澆樓板鋼筋支撐架，通過升降架帶動(dòng)上支撐座上升或者下降，便于調(diào)節(jié)樓板頂部鋼筋位置，使混凝土的澆筑厚度可以自由調(diào)節(jié)，既解決了樓板保護(hù)層不能隨意調(diào)節(jié)的問題，又解決了樓板頂部鋼筋支撐不牢固的弊端，避免了對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)的不利影響，更好地控制了樓板保護(hù)層厚度。

3.2.3 混凝土澆筑振搗的質(zhì)量控制

在實(shí)際工程中，混凝土澆筑過程中樓板保護(hù)措施不夠，很容易造成工程質(zhì)量問題，如何保證混凝土保護(hù)層質(zhì)量達(dá)標(biāo)，需要施工管理人員，制定相應(yīng)的施工規(guī)定，健全相應(yīng)的施工措施，優(yōu)化和完善工藝流程，保證混凝土的澆筑質(zhì)量。

加強(qiáng)施工過程的管理監(jiān)督和監(jiān)控是提升混凝土保護(hù)層質(zhì)量的關(guān)鍵。在混凝土澆筑前，施工管理人員需要檢查鋼筋是否移位，檢查墊塊和馬凳筋的數(shù)量和間距是否合理；同時(shí)，注意鋼筋成品保護(hù)，要求任何人員不得隨意在鋼筋骨架上踩踏，避免對(duì)保護(hù)層的質(zhì)量造成不利影響。在混凝土澆筑過程中，施工企業(yè)指派專員統(tǒng)一指揮與監(jiān)督，不得將設(shè)備器具壓在樓板頂部鋼筋之上，造成支撐墊塊或馬凳筋被壓扁，杜絕在混凝土澆筑過程中振搗無序，局部振搗過分或振動(dòng)棒觸及鋼筋骨架，造成混凝土內(nèi)鋼筋彎曲變型或移位。同時(shí)，指派專職鋼筋工進(jìn)行護(hù)筋，發(fā)現(xiàn)鋼筋被踩踏移位時(shí)，及時(shí)進(jìn)行修整，對(duì)易于偏位的鋼筋應(yīng)作有效的固定?；炷翝仓驼駬v施工，要嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能保證混凝土振搗密實(shí)，從而確保混凝土保護(hù)層厚度，保證混凝土澆筑質(zhì)量[5]。

3.3 加強(qiáng)成品的質(zhì)量檢驗(yàn)

混凝土澆筑完成后，保護(hù)層厚度是否達(dá)標(biāo)存在一定的隱蔽性。如果施工期間不能確保施工流程、施工步驟的規(guī)范性，沒有進(jìn)行保護(hù)層的合理檢驗(yàn)檢測(cè)，難以掌握混凝土的密實(shí)度，會(huì)出現(xiàn)密實(shí)度不足的質(zhì)量通病。因此，需要加強(qiáng)鋼筋混凝土的成品保護(hù)，同時(shí)豐富混凝土澆筑質(zhì)量和鋼筋保護(hù)層厚度的檢測(cè)手段。另外，需要做好保護(hù)層澆筑環(huán)節(jié)和驗(yàn)收環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，通過質(zhì)量檢驗(yàn)和管控，制定較為完善的質(zhì)量管理方案，確保能夠有效進(jìn)行保護(hù)層質(zhì)量的維護(hù)和控制。

4 結(jié)語

通過研究，總結(jié)了造成樓板鋼筋混凝土保護(hù)層質(zhì)量缺陷的原因，提出了一些混凝土保護(hù)層質(zhì)量控制的方法，對(duì)加強(qiáng)建筑工程鋼筋混凝土樓板保護(hù)層的質(zhì)量具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。